CN111342235A - 电子组件以及制造电子组件的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了电子组件以及制造电子组件的方法，电子组件包括：包括金属层和至少一个电介质层的部件承载件，金属层附接于电介质层处；无线通信部件；以及天线结构，天线结构由导电材料形成并且与无线通信部件电连接；在部件承载件内形成有开口，开口从部件承载件的上表面延伸到部件承载件的内部；天线结构至少部分地形成在开口的壁处；部件承载件还至少包括第一金属层和第二金属层，第一金属层和第二金属层通过至少一个电介质层分隔开；天线结构包括第一金属层的至少一部分和第二金属层的至少一部分；其中，在第一金属层内，天线结构具有第一空间扩展；以及在第二金属层内，天线结构具有与第一空间扩展不同的第二空间扩展。

Description

电子组件以及制造电子组件的方法
本申请是申请日为2016年01月26日，申请号为201680018430.3，发明名称为“集成有天线结构的部件承载件”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明大体上涉及部件承载件——相应地为印刷电路板——的技术领域，在上述部件承载件上可以安装电子部件以构建电子组件。具体地，本发明涉及包括这样的部件承载件、附接至部件承载件的无线通信部件、以及形成在该部件承载件处并且连接至无线通信部件的天线结构的电子组件。
背景技术
在电子器件的现代制造中，变得日益重要的是实现所制造电子组件的可追溯性(traceability，溯源性)使得即使被安装在电子装置中之后这些电子组件也能够以独特的方式被识别。这对于安全相关的电子组件诸如用于安全气囊的控制单元而言是特别重要的。完全可追溯性使得在一电子组件出现故障的情况下能够从市场中撤出与该电子组件同时构建的相似电子部件或者与该电子组件具有至少相似的电子部件的相似电子组件。
为了实现电子组件的可追溯性，已知的是提供在其上安装有电子电路的印刷电路板(PCB)，该电子电路包括至少一个具有独特标记的电子部件。这样的标记可以是纯光学标记，诸如1D条形码或2D矩阵码。然而，独特标记优选地通过适当编程的射频识别(RFID)芯片来实现，该芯片在PCB的制造期间就已经被插入PCB中或附接至PCB。
为了与RFID读和/或写设备(RFID读取器和/或写入器)通信，RFID芯片必须与RFID天线连接。RFID天线可以通过一天线结构来实现，该天线结构通过图案化金属层形成在相应的PCB处。
EP 2141970 Al公开了一种具有RFID芯片的PCB。该PCB包括腔体，RFID芯片以该RFID芯片不突出到PCB的外部尺寸以外的方式插入到上述腔体中。
EP 1613134 A2公开了一种PCB，该PCB在其侧向边缘处形成有凹部。RFID芯片位于上述凹部内。在PCB的边缘处，还形成有用于RFID芯片的金属天线结构。
可能需要提供集成在具有天线结构的PCB中或者附接至具有天线结构的PCB的无线通信部件，该天线机构在机械上是稳健的并且具有良好的电磁效率，以允许无线通信部件以可靠的方式与无线通信读取器和/或无线通信写入器进行通信。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种电子组件，该电子组件包括：(a)部件承载件，该部件承载件包括金属层和至少一个电介质层，该金属层附接于电介质层；(b)无线通信部件，该无线通信部件附接至部件承载件；以及(c)天线结构，该天线结构由金属材料形成并且与无线通信部件电连接。在部件承载件内形成有开口，该开口从部件承载件的上表面延伸到部件承载件的内部。进一步地，天线结构至少部分地形成在开口的壁处。
所描述的电子组件基于以下理念：该理念即金属天线结构不仅可以形成在部件承载件的上侧、下侧和/或侧面，而且可以至少部分地形成在部件承载件(的3D尺寸)内。在这样的设计中，天线结构被自动地保护免受外部机械冲击。因此，可以实现整个电子组件的高稳健性，并且可以保证可靠的无线数据通信。
导电材料可以是提供足以使所描述的天线结构可以用于无线通信的导电性的任何材料。除金属材料之外，还可以使用其他导电材料，诸如导电碳、半导体材料(如光学透明的铟镓锌氧化物)或者具有金属条纹(如银条纹)的胶布。
如果天线结构的导电材料是金属材料，该金属材料优选地可以是与用于(至少一个)金属层的材料相同的材料。这可以提供可以在部件承载件的制造期间就已经以简单的方式形成天线结构的优点。优选地，金属材料包括铜或者为铜。
在本文中，术语“无线通信部件”可以表示能够控制、执行和/或参与其中以无线的方式传送数据的非接触式通信的任何电子器件。无线通信部件可以是在壳体内的部件。可替代地，无线通信部件可以是裸晶片或芯片。进一步地，无线通信部件可以包括适当的电气电路，诸如发射电路和/或接收电路。
在本文中，术语“附接至部件承载件”可以特别地意指将无线通信部件安装至部件承载件的表面。然而，也可能是无线通信部件集成在部件承载件内。
无线通信可以是例如近场通信(NFC)和/或RFID通信。在后一种情况下，“无线通信部件”可以被称作RFID芯片。
无线通信部件可以例如经由仅导体路径直接与天线结构连接，或者可以例如经由一个或多个电子部件间接地与天线结构连接。可能的电子部件为无源电子部件，诸如特别是电感器和电容器。
在本文中，术语“部件承载件”可以表示其上可以安装电子部件并且特别是表面安装器件(SMD)的任何基板。根据具体应用，所描述的部件承载件可以是刚性结构或者可替代地为柔性结构。进一步地，部件承载件可以具有仅一个电介质层或者可替代地具有至少两个电介质层，其中两个电介质层中的至少一个夹在两个金属层之间。在后一种情况下，部件承载件是所谓的多层部件承载件。通常并且在本文中，部件承载件被称为印刷电路板(PCB)。
在本文中，术语“开口”可以表示形成在部件承载件内的任何类型的凹部或腔体。开口也可能是形成在部件承载件内的金属化过孔，该金属化过孔连接不同的天线结构部分。在这种情况下，金属化过孔也表示天线结构的一部分。
要指出的是，开口不一定是空的或未填充的(例如填充有空气)的开口。仅在制造所描述的电子组件期间的至少在某一加工阶段需要开口是空的或未填充的。在电子组件的最终状态下，开口可以例如填充有保护材料诸如保护漆。
在本文的上下文中，部件承载件的上表面和下表面可以是位于与部件承载件的层结构平行的平面内的表面。在这一方面，上表面和下表面可以是平面表面。
所描述的天线结构可以包括两个不同的部分，其中，第一部分连接至无线通信部件的第一端子，并且第二部分连接至无线通信部件的第二端子。根据对电子组件的上述说明，天线结构可以完全形成在开口的壁处或仅部分地形成在开口的壁处。在后一种情况下，天线结构可以被设计成使得上述两个部分中的仅一个部分位于开口内，且相应地位于开口的壁处。另一部分可以位于部件承载件上或内的任何其他地方。特别地，适当结构化的金属层可以用作天线结构的另一部分。
根据本发明的一实施方案，位于部件承载件的上表面处的开口的上边缘勾画出闭合线。这可能意味着开口不是位于部件承载件的侧向边缘处或侧向区域处的凹部。所描述的开口更确切地为形成在部件承载件内并且在与部件承载件的上表面或下表面平行的任何平面内被部件承载件包围的孔、中空空间、室和/或腔体。
根据本发明的又一实施方案，天线结构至少部分地形成在开口的侧壁处。这可以提供可以使用限定开口的大面积来形成天线结构的优点。这特别适用于开口沿着与部件承载件的(上)表面平行的任何方向均具有相对较小的尺寸的情况。当使用开口的侧壁来形成天线结构时，该天线结构可以根据具体应用利用适当的结构设计来实现。
根据本发明的又一实施方案，开口是从部件承载件的上表面延伸到部件承载件的相对的下表面的通道开口(passage opening，通路开口，贯通开口)。这可能意味着整个通道的开口完全穿过部件承载件从上表面延伸到下表面。
通道开口可以提供其能够容易地在部件承载件内形成的优点。这可以例如通过已知的钻孔或铣削程序来实现。可替代地，通道开口也可以在部件承载件的分层(layerwise，逐层)形成期间形成，其中所涉及的层包括适当地形成和定位的切口。
特别地，在柱形形式的通道开口的情况下，通道开口可以是所谓的通孔。
根据本发明的又一实施方案，开口是从部件承载件的上表面延伸到部件承载件的内部的盲开口。这可以提供以下优点：部件承载件的下表面将不受开口的影响，并且下表面的全部或完整的区域可以用于安装或附接电子部件以及/或者用于在部件承载件的下侧形成导电迹线。
在本文中，术语“盲开口”可以特别地表示没有从上表面完全穿过部件承载件直到下表面的任何开口或腔体。在柱形形式的盲开口的情况下，盲开口可以被称为盲孔或盲过孔。
根据本发明的又一实施方案，天线结构至少部分地形成在盲开口的底壁处。这可以提供可以使用在部件承载件内根据部件承载件的物理结构界定开口的大面积来形成天线结构的优点。这在天线结构的可能设计方面给予为具体应用设计电子组件的工程师高度的灵活性。
根据本发明的又一实施方案，(a)部件承载件包括至少第一金属层和第二金属层，该第一金属层和该第二金属层通过至少一个电介质层分隔开，以及(b)天线结构包括第一金属层的至少一部分和第二金属层的至少一部分。这可以提供以下优点：天线结构在空间上不限于开口的壁，而是还可以沿着平行于(上)表面的x方向和/或y方向两者延伸到部件承载件的内部。根据相应金属层的图案化部分的设计和大小，可以适当地调整天线结构的大小。
根据本发明的又一实施方案，在第一金属层内，天线结构具有第一空间扩展，并且在第二金属层内，天线结构具有与第一空间扩展不同的第二空间扩展。
一般而言，所描述的天线结构在部件承载件的不同金属层内具有不同的形状和/或尺寸。通过适当地形成天线结构的不同部分，用于接收电磁(RFID)辐射的天线结构的灵敏度可以在空间上不均匀，并且可以根据所描述的电子组件的具体应用适当地调整。因此，关于部件承载件的定向，还可以通过以适当的方式形成不同的天线结构部分来调整从天线结构发射的电磁(RFID)辐射的空间强度分布。
要指出的是，天线结构也可以在两个以上的金属层上延伸。这可以允许实现具有多个天线部分的天线结构，其中每个天线部分被分配给不同的金属层并且具有不同的空间扩展。
根据本发明的另一实施方案，第一空间扩展和第二空间扩展是沿着与部件承载件的层结构平行的xy平面内的同一方向测量的。
描述性地说，根据在此描述的实施方案，天线结构的在第一金属层内的第一部分具有与天线结构的在第二金属层内的第二部分不同的长度。这提供了以下优点：可以以简单且容易的方式分别实现上述对用于接收电磁辐射的空间灵敏度分布的调整以及所发射的电磁辐射的空间强度分布的调整。
根据本发明的又一实施方案，无线通信部件与开口在空间上分离。
在这一方面，“空间上分离”可以意指无线通信部件或无线通信部件的封装件不形成开口的壁的一部分。
在无线通信部件与开口之间设置一定距离可以提供以下优点：无线通信部件可以完全嵌入在部件承载件内，使得可以保护无线通信部件免受可能会影响功能性并且特别是影响无线通信部件与天线结构之间的电接触的外部冲击。这特别适用于所描述的电子组件在恶劣的环境——特别是以大的温度变化表征的环境——中运行的情况。
根据本发明的又一实施方案，开口至少部分地为狭缝，该狭缝具有第一侧壁部分和与第一侧壁相对且平行的第二侧壁部分。
实现狭缝形式的开口可以提供可以以简单的方式例如通过简单的铣削程序来在部件承载件内形成开口的优点。进一步地，开口的形状和空间尺寸可以根据相应的应用容易地选择。可以结合上述通道开口以及结合上述盲开口两者来实现这些益处。
根据本发明的又一实施方案，开口包括在狭缝的一个端部处的加宽部，其中，天线结构的一部分形成在加宽部的侧壁处。
在狭缝的至少一个端部处相应地提供在空间上增宽的加宽部可以提供以下优点：可以通过选取所描述的天线结构的适当空间设计来选择该天线结构的频带宽度。优选地，开口包括不止一个加宽部而是两个加宽部，其中，各个加宽部分别位于狭缝的一个端部处。
当在与部件承载件的层结构垂直的方向上观察部件承载件时，加宽部可以具有至少部分为圆形的形状。这可以提供可以通过简单的铣削程序以容易的方式来形成加宽部的优点。
以(相对窄的)狭缝和较大的加宽部的组合来实现开口还可以允许根据所描述的电子组件所需的电磁规范以适当的方式选择天线结构的电容值和电感值两者。通过天线结构的这种相应的开口设计，可以根据相应的应用来调整电磁特性。
根据本发明的又一实施方案，开口包括至少一个另外的狭缝。除了以容易的方式例如通过铣削来形成开口之外，该实施方案还提供了以下优点：在部件承载件的相对较小的体积部分内，可以提供大的侧壁面积用于实现天线结构。
根据本发明的又一实施方案，开口包括在另外的狭缝的一个端部处的另外的加宽部，其中，天线结构的一部分形成在另外的加宽部的另外的侧壁处。这可以在仍然具有以下两方面益处的同时允许天线结构的甚至更灵活的设计，上述两方面益处即：(a)以容易的方式实现开口的可能性；以及(b)以天线结构的容量及其交互性具有适当的值的方式来实现天线结构的可能性。
根据本发明的又一实施方案，开口具有至少部分为锥体的形状。
对开口使用锥体形状也可以提供可以通过应用用于加工部件承载件的已知技术以容易且简单的方式来实现开口的优点。更重要的可能是以下事实：锥体形状可以赋予天线结构较宽的频率范围，使得可以使用所描述的电子组件的应用的数量变高。
所描述的锥体可以特别地以与在已知的部件承载件中形成过孔相同的方式实现。
锥体的侧壁可以完全以金属化的方式提供或者可替代地仅部分地以金属化的方式提供，从而形成天线结构的至少一部分。取决于锥体的大小和形状，特别是锥体的开度角，可以根据特定于应用的要求调整天线结构的电磁特性。
根据本发明的又一实施方案，开口具有至少部分地为波纹喇叭体的形状。所描述的具有多个优选为圆形凹槽的波纹喇叭体的形状也可以允许以容易的方式实现天线结构的相对复杂的形状。这特别适用于将一个喇叭体相应地分配给作为多层印刷电路板实现的部件承载件的一个电介质层的情况。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于制造电子组件并且特别是如上所述的电子组件的方法。所提供的方法包括：(a)提供部件承载件，该部件承载件包括金属层和至少一个电介质层，该金属层附接于该电介质层；(b)将无线通信部件附接至部件承载件；(c)在部件承载件内形成开口，该开口从部件承载件的上表面延伸到部件承载件的内部；(d)至少部分地在开口的壁处形成金属天线结构；以及(e)将无线通信部件与天线结构电连接。
所描述的制造方法也是基于金属天线结构可以至少部分地形成在部件承载件的3D尺寸内的理念。在这样的设计中，天线结构被自动地保护免受外部机械冲击，并且因此，可以实现整个电子组件的高稳健性。
一种电子组件，包括：部件承载件，所述部件承载件包括金属层和至少一个电介质层，所述金属层附接于所述电介质层处；无线通信部件；以及天线结构，所述天线结构由导电材料形成并且与所述无线通信部件电连接；其中，在所述部件承载件内形成有开口，所述开口从所述部件承载件的上表面延伸到所述部件承载件的内部；并且其中，所述天线结构至少部分地形成在所述开口的壁处；其中，所述部件承载件还至少包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层和所述第二金属层通过至少一个电介质层分隔开；其中，所述天线结构包括所述第一金属层的至少一部分和所述第二金属层的至少一部分；其中，在所述第一金属层内，所述天线结构具有第一空间扩展；以及在所述第二金属层内，所述天线结构具有与所述第一空间扩展不同的第二空间扩展。
一种用于制造电子组件特别是根据本发明的电子组件的方法，所述方法包括：提供包括金属层和至少一个电介质层的部件承载件，所述金属层附接于所述电介质层处；将无线通信部件提供至所述部件承载件；在所述部件承载件内形成开口，所述开口从所述部件承载件的上表面延伸到所述部件承载件的内部；至少部分地在所述开口的壁处形成金属天线结构；以及将所述无线通信部件与所述天线结构电连接；其中，所述部件承载件还至少包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层和所述第二金属层通过至少一个电介质层分隔开；其中，所述天线结构包括所述第一金属层的至少一部分和所述第二金属层的至少一部分；其中，在所述第一金属层内，所述天线结构具有第一空间扩展；以及在所述第二金属层内，所述天线结构具有与所述第一空间扩展不同的第二空间扩展。
一种电子组件，包括部件承载件，所述部件承载件从上到下包括第一结构化的金属层、第一电介质层、第二结构化的金属层、第二电介质层、第三结构化的金属层以及第三电介质层；其中，所述第一结构化的金属层、所述第二结构化的金属层和所述第三结构化的金属层中的每个结构化的金属层由相应的金属导体迹线限定，其中每个金属导体迹线具有直线迹线部分和弯曲迹线部分；其中，所述第一结构化的金属层的所述直线迹线部分、所述第二结构化的金属层的所述直线迹线部分和所述第三结构化的金属层的所述直线迹线部分全部具有相同的长度；以及其中，所述第一结构化的金属层的所述弯曲迹线部分、所述第二结构化的金属层的所述弯曲迹线部分和所述第三结构化的金属层的所述弯曲迹线部分全部具有不同的长度；无线通信部件；以及天线结构，所述天线结构由所述第一结构化的金属层的所述金属导体迹线、所述第二结构化的金属层的所述金属导体迹线和所述第三结构化的金属层的所述金属导体迹线形成，并且所述天线结构与所述无线通信部件电连接；其中，在所述部件承载件内形成有开口，其中，所述开口从所述部件承载件的上表面延伸到所述部件承载件的内部；以及其中，所述天线结构至少部分地形成在所述开口的壁处。
必须注意的是，已经参考不同的主题描述了本发明的实施方案。特别地，已经参考装置类型权利要求描述了一些实施方案，而其他实施方案是参考方法类型权利要求描述的。然而，本领域技术人员将从上述和以下描述中得知的是：除非另外告知，否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，与不同主题相关的特征之间的任何组合也将被视为由本文公开。
本发明的以上限定的方面和另外的方面根据以下将要描述的实施方案的实施例将是明了的，并且将参考实施方案的实施例进行说明。下文将参考实施方案的实施例更详细地描述本发明，但是本发明不限于此。
附图说明
图1a和图1b分别以平面图和立体图示出了具有形成在铣槽的侧壁处的天线结构的电子组件。
图2a和图2b以立体图示出了具有在多层部件承载件的至少两个图案化金属层上延伸的天线结构的电子组件。
图3a和图3b分别以截面图和平面图示出了形成在多层部件承载件内的锥体形状的天线结构。
图4a和图4b分别以截面图和立体图示出了形成为波纹喇叭体的天线结构。
图5a至图5c以平面图示出了包括至少一个狭缝部分和至少两个加宽部分的天线结构的不同实施方案。
图6a和图6b分别以平面图和截面图示出了利用各自具有不同长度的图案化金属层实现的天线结构。
图7以截面图示出了具有图案化金属层的天线结构，各个图案化金属层具有不同的长度，并且除一个以外的所有图案化金属层均被嵌入在电介质层内。
具体实施方式
图中的图示是示意性的。要注意的是，在不同的图中，相似或相同的元件或特征被提供有相同的附图标记或仅在第一位数字不同于对应附图标记的附图标记。为了避免不必要的重复，关于先前描述的实施方案已经阐述的元件或特征在说明书的后面位置处不会被再次阐述。
另外，空间相对术语，诸如“前”和“后”、“上”和“下”、“左”和“右”等用于描述如图所示的一元件与另外的元件的关系。因而，空间相对术语可以在使用中应用于与图中描述的定向不同的定向。显然，所有这样的空间相对术语都是指图中仅为便于描述而示出的定向，并且不一定是限制性的，这是因为根据本发明的实施方案的装置可以在使用中采用与图中所示的定向不同的定向。
图1a和图1b分别以平面图和立体图示出了根据本发明的第一实施方案的电子组件100。所描绘的电子组件100包括也被称作印刷电路板(PCB)的部件承载件110。根据此处描述的实施方案，部件承载件110是所谓的多层部件承载件110，其以交替的顺序包括未描绘出的金属层和未描绘出的电介质层。在图1a所示的俯视图中，可以看到形成在上部结构化或图案化金属层内的分别为导体迹线120和122的若干导体路径。导体路径122中的每一个均在过孔连接件126处结束，该过孔连接件以已知的方式提供与下部(结构化)金属层的电接触。
电子组件100包括嵌入在部件承载件110内(参见图1b)的相应地为RFID芯片150的无线通信部件。RFID芯片150包括两个端子152，经由这两个端子，RFID芯片150电连接至天线连接导体路径170。从图1a和图1b两者可以看出，天线连接导体路径170延伸至天线结构160。仅从图1b可以看出，RFID芯片150的上表面位于部件承载件110的上表面下方。由于天线连接导体路径170形成在部件承载件110的上表面上，所以两个端子152中的每一个均包括垂直于部件承载件110的表面延伸的过孔连接件。
电子组件100还包括开口130，根据在此描述的实施方案，该开口完全地从部件承载件110的上表面延伸到部件承载件110的下表面。根据此处描述的实施方案，开口是铣槽130，该铣槽包括同样完全延伸穿过部件承载件110的侧壁。在天线结构130的该侧壁处，应用了优选地包括金属元素铜的适当金属化，其中金属元素铜可以是还用于金属层的相同材料。
要指出的是，图1a和图1b所示的开口130的形式或形状仅仅是示例性的，这是因为也可以使用提供沿着部件承载件110的厚度方向延伸的侧壁的其他开口设计。进一步地，天线结构也可以通过对以下开口的侧壁的适当金属化来实现，这样的开口并不完全延伸穿过部件承载件110并且也可以称作“盲开口”。
从示出电子组件100的图中还可以看出，开口130与RFID芯片150在空间上是分离的。这可以特别地提供RFID芯片150可以完全嵌入在部件承载件110内使得该RFID芯片被保护免受不良的外部冲击的优点。
图2a和图2b以立体图示出了电子组件200a和200b，这些电子组件包括分别连接至天线结构260a和260b的嵌入式RFID芯片150。天线结构260a、260b两者均在多层部件承载件110的至少两个图案化金属层上延伸。
从图2b中可以看出，电子组件200b在其顶表面上包括两个连接焊盘223，该连接焊盘通过(a)形成在部件承载件110的顶表面上的导体路径122和(b)过孔连接件126与相应的一个导体路径224连接。
从图2a可以看出，天线结构260a包括多个天线元件262，其中多个天线元件中的两个相应的天线元件形成在多层部件承载件110的同一金属层内。天线元件262布置在两个竖向堆叠体内，其中一个堆叠体的天线元件262与RFID芯片150的端子152中之一连接。一个堆叠体内的天线元件262与天线连接件264互连，根据在此描述的实施方案，天线连接件通过沿着部件承载件110的厚度延伸的金属化的开口来实现。
从图2b可以看出，电子组件200b的天线结构260b包括两个天线子结构，即上部天线子结构266和下部天线子结构267。两个天线子结构266和267通过两个不同的图案化金属层形成。根据在此描述的实施方案，天线子结构266和267中的每一个均包括两个L形的导体路径，其中，两个L形导体路径的两个端部经由具有曲折图案的导体路径部分连接，该具有曲折图案的导体路径部分由多个U形导体路径元件构成。上部天线子结构266和下部天线子结构276通过天线连接件264连接，该天线连接件也是通过沿着部件承载件110的厚度延伸的金属化开口来实现。
图3a和图3b分别以截面图和平面图示出了电子组件300的切口(cutaway)，该电子组件包括形成在多层部件承载件110内的锥体形状的天线结构360。从图3a可以看出，部件承载件110包括五个结构化的金属层311、313、315、317和319以及四个未描绘出的电介质层，其中，各个电介质层分别位于(夹在)两个结构化的金属层之间。
在部件承载件110内，设置有锥体形状的开口330，该开口几乎完全穿过部件承载件110从部件承载件110的顶部延伸直到底部金属层319的上侧。锥体形状的开口330被金属化为使得形成金属侧壁部分366和金属底部部分367。根据在此描述的实施方案，天线结构360包括侧壁部分366和底部部分367。特别地，未描绘出的RFID芯片可以经由结构化的金属层319与天线结构360连接。
描述性地说，天线结构360表示喇叭状天线，该喇叭状天线具有使发射的电磁辐射沿着一个空间方向集中的公知的优点。这对于接收电磁(RFID)辐射的方向灵敏度同样适用。因此，未描绘出的RFID芯片与未描绘的RFID读取器和/或RFID写入器的电磁耦合的效率将会较高。
图4a和图4b分别以截面图和立体图示出了形成为波纹喇叭体的天线结构460。与图3a所示的锥体形状的天线结构360相比之下，在图4a的截面图中，金属天线结构460具有阶梯形状的结构。进一步地，从图4a中可以看出，波纹喇叭体结构涉及仅四个结构化的金属层311、313、315和317。未描绘出的RFID芯片可以直接地或间接地与结构化的金属层317的中心部分连接，该结构化的金属层317的一部分形成波纹喇叭体结构460的底部。
将天线结构460实现为形成在部件承载件110内的波纹喇叭体也可以提供定向辐射模式的优点，该定向辐射模式引起RFID芯片与未描绘出的RFID读取器和/或RFID写入器之间的RFID数据通信的依赖于方向的灵敏度。
图5a、图5b和图5c以平面图示出了天线结构560a、560b和560c的不同实施方案。天线结构560c与RFID芯片150一起示出，该RFID芯片通过两个芯片端子152和两个天线连接导体路径170与天线结构560c连接。
从图5a可以看出，天线结构560a包括狭缝部分561。狭缝部分561例如通过铣削程序形成在未描绘出的部件承载件内。根据在此描述的实施方案，狭缝部分561是沿未示出的部件承载件的厚度方向完全延伸穿过该部件承载件的间隙。可替代地，狭缝部分561可以仅是不完全延伸穿过部件承载件的凹槽。狭缝部分561限定两个相对的侧壁部分，这两个侧壁部分被作为天线结构560a的一部分的金属化层覆盖。
从图5a可以看出，开口530还包括两个加宽部分563，其中各个加宽部分563分别位于狭缝部分561的一个端部处。根据在此描述的实施方案，加宽部分563具有圆形——相应地为柱形——的形状。利用加宽部分563，可以通过为狭缝部分561和/或为加宽部分563选取适当的几何设计来选择天线结构560a的合适的频率带宽。
进一步地，如上所述，为狭缝部分561和/或为加宽部分563选取适当的几何设计还可以允许根据特定于应用的电磁规范以适当的方式选择天线结构560a的电容值和电感值两者。这当然也适用于以下段落中详细描述的天线结构560b和560c。
天线结构560b与天线结构560a的不同之处仅在于：(a)狭缝部分561的不同的长度和宽度；以及(b)加宽部分563的形状，其现在是半圆相应地为半柱体。
从图5c可以看出，天线结构560c包括具有多个狭缝部分561和多个加宽部分563的开口530。各个加宽部分563分别位于一个狭缝部分561的一个端部处。天线结构560c再次通过在整个侧壁上的适当金属化来实现，该金属化具有复杂的几何结构并且沿整个开口530延伸。再者，窄的狭缝部分561表示天线结构560c的电容部分，且加宽部分563表示天线结构560c的电感部分。
描述性地说，天线结构560c具有“青蛙手指”的形状，其中“手指”相对于彼此串联连接。因此，整个天线结构560c优选地辐射到垂直于绘图平面的方向上。在这一点上，要指出的是，“手指”的数量可以不同于如图5c所描绘的数量“4”。原则上，任何数量的手指均是可能的。即使具有仅一个手指的实施方案也可以适用于某些应用。
图6a和图6b分别以平面图和截面图示出了形成在图6b所示的部件承载件110内的天线结构660。部件承载件110从下到上包括以下层序列：(a)电介质层616；(b)结构化的金属层615；(c)电介质层614；(d)结构化的金属层613；(e)电介质层612；以及(f)结构化的金属层611。在部件承载件110内，形成有圆形——相应地为柱形——的开口630。当然，其他的几何形状也可以用于开口。金属层611、613和615被结构化为使得经由这三个金属层611、613和615延伸的天线结构660由金属导体迹线限定，其中每个迹线具有直线迹线部分668和弯曲迹线部分669。
根据在此描述的实施方案，各金属层611、613和615的直线迹线部分668全部具有相同的长度。相比之下，各金属层611、613和615的弯曲迹线部分669具有不同的长度。这可以从图6a中最佳地看出，其中(a)金属层611的两个弯曲部分669仅包围圆形开口630的一半多一点，(b)金属层613的两个弯曲部分669包围圆形开口630的近似四分之三，以及(c)金属层615的两个弯曲部分669包围几乎整个圆形开口630。连接图6a和图6b的三条虚线表示将两个图中所描绘的对应边缘结构分配给彼此的“视觉引导”。
特别地，从图6b中可以看出，根据在此描述的实施方案，电介质层612、614和616具有不同的长度。具体地，这些层612、614和616中的每一个的长度分别与位于相应的电介质层612、614或616上面的这些金属层611、613和615的长度相对应。
图7以截面图示出了天线结构760的另一实施方案，其与图6b中示出的天线结构660的不同之处仅在于两个下部金属层613和615嵌入在电介质层612、614和616内。
应当注意，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且冠词“一(a)”或“一(an)”的使用不排除多个。而且，与不同实施方案相关联地描述的元件可以相结合。还应当注意，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。
附图标记列表
100 电子组件
110 部件承载件/印刷电路板(PCB)
120 导体路径
122 导体路径
126 过孔连接件
130 开口/铣槽
150 无线通信部件/RFID芯片
152 端子
160 天线结构
170 天线连接导体路径
200a 电子组件
200b 电子组件
223 连接焊盘
224 内导体路径
260a 天线结构
260b 天线结构
262 天线元件
264 天线连接件
266 上部天线子结构
267 下部天线子结构
300 电子组件
311 结构化的金属层
313 结构化的金属层
315 结构化的金属层
317 结构化的金属层
319 结构化的金属层
330 开口(锥体形状的)
360 天线结构
366 侧壁部分
367 底部部分
460 天线结构/波纹喇叭体结构
430 开口(阶梯状的)
530 开口
560a 天线结构
560b 天线结构
560c 天线结构
561 狭缝部分
563 加宽部分/(加宽部)
611 结构化的金属层
612 电介质层
613 结构化的金属层
614 电介质层
615 结构化的金属层
616 电介质层
630 开口
660 天线结构
668 直线迹线部分
669 弯曲迹线部分
760 天线结构。

Claims (10)

1.一种电子组件(100)，包括：
部件承载件(110)，所述部件承载件包括金属层和至少一个电介质层，所述金属层附接于所述电介质层处；
无线通信部件(150)；以及
天线结构(160)，所述天线结构由导电材料形成并且与所述无线通信部件(150)电连接；
其中，在所述部件承载件(110)内形成有开口(130)，所述开口(130)从所述部件承载件(110)的上表面延伸到所述部件承载件(110)的内部；并且
其中，所述天线结构(160)至少部分地形成在所述开口(130)的壁处；
其中，所述部件承载件(110)还至少包括第一金属层(311、611)和第二金属层(313、613)，所述第一金属层和所述第二金属层通过至少一个电介质层分隔开；
其中，所述天线结构包括所述第一金属层(311、611)的至少一部分和所述第二金属层(313、613)的至少一部分；
其中，在所述第一金属层内，所述天线结构具有第一空间扩展；以及
在所述第二金属层内，所述天线结构具有与所述第一空间扩展不同的第二空间扩展。
2.根据权利要求1所述的电子组件，其中，
所述第一空间扩展和所述第二空间扩展是沿着在与所述部件承载件(110)的层结构平行的平面内的同一方向测量的。
3.根据权利要求1或2所述的电子组件(100)，其中，
所述开口(130)是从所述部件承载件(110)的所述上表面延伸到相对的下表面的通道开口。
4.根据权利要求1或2所述的电子组件(400)，其中，
所述开口是从所述部件承载件(110)的上表面延伸到所述部件承载件(110)的内部的盲开口(430)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电子组件(100)，其中，
所述无线通信部件(150)与所述开口(130)在空间上分离。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电子组件(100)，其中，
所述无线通信部件(150)附接至所述部件承载件(110)，或者所述无线通信部件(150)嵌入在所述部件承载件(110)内。
7.一种用于制造根据权利要求1至6中的任一项所述的电子组件(100)的方法，所述方法包括：
提供包括金属层和至少一个电介质层的部件承载件(110)，所述金属层附接于所述电介质层处；
将无线通信部件(150)提供至所述部件承载件(110)；
在所述部件承载件(110)内形成开口(130)，所述开口(130)从所述部件承载件(110)的上表面延伸到所述部件承载件(110)的内部；
至少部分地在所述开口(130)的壁处形成金属天线结构(160)；以及
将所述无线通信部件(150)与所述天线结构(160)电连接；
其中，所述部件承载件(110)还至少包括第一金属层(311、611)和第二金属层(313、613)，所述第一金属层和所述第二金属层通过至少一个电介质层分隔开；
其中，所述天线结构包括所述第一金属层(311、611)的至少一部分和所述第二金属层(313、613)的至少一部分；
其中，在所述第一金属层内，所述天线结构具有第一空间扩展；以及
在所述第二金属层内，所述天线结构具有与所述第一空间扩展不同的第二空间扩展。
8.一种电子组件(100)，包括
部件承载件(110)，所述部件承载件从上到下包括第一结构化的金属层(611)、第一电介质层(612)、第二结构化的金属层(613)、第二电介质层(614)、第三结构化的金属层(615)以及第三电介质层(616)；
其中，所述第一结构化的金属层(611)、所述第二结构化的金属层(613)和所述第三结构化的金属层(615)中的每个结构化的金属层由相应的金属导体迹线限定，其中每个金属导体迹线具有直线迹线部分(668)和弯曲迹线部分(669)；
其中，所述第一结构化的金属层(611)的所述直线迹线部分(668)、所述第二结构化的金属层(613)的所述直线迹线部分(668)和所述第三结构化的金属层(615)的所述直线迹线部分(668)全部具有相同的长度；以及
其中，所述第一结构化的金属层(611)的所述弯曲迹线部分(669)、所述第二结构化的金属层(613)的所述弯曲迹线部分(669)和所述第三结构化的金属层(615)的所述弯曲迹线部分(669)全部具有不同的长度；
无线通信部件(150)；以及
天线结构(660)，所述天线结构由所述第一结构化的金属层(611)的所述金属导体迹线、所述第二结构化的金属层(613)的所述金属导体迹线和所述第三结构化的金属层(615)的所述金属导体迹线形成，并且所述天线结构与所述无线通信部件(150)电连接；其中，在所述部件承载件(110)内形成有开口(630)，其中，所述开口(630)从所述部件承载件(110)的上表面延伸到所述部件承载件(110)的内部；以及其中，所述天线结构(660)至少部分地形成在所述开口(630)的壁处。
9.根据权利要求8所述的电子组件(100)，
其中，所述第一结构化的金属层(611)的所述弯曲迹线部分(669)包围所述圆形开口(630)的至少一半；
其中，所述第二结构化的金属层(613)的所述弯曲迹线部分(669)包围所述圆形开口(630)的近似四分之三；
其中，所述第三结构化的金属层(615)的所述弯曲迹线部分(669)包围几乎整个所述圆形开口(630)。
10.根据权利要求8或9所述的电子组件(100)，
其中，所述无线通信部件(150)附接至所述部件承载件(110)，或者所述无线通信部件(150)嵌入在所述部件承载件(110)内。
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